淺談新能源技術在綠色建筑中的應用

【摘要】新能源技術是緩解能源緊張的重要途徑，結合實例，主要分析了新能源技術在綠色建筑中的應用，首先介紹了綠色建筑的概念，并對其加以設計，然后從利用太陽能、空調系統安裝等方面進行了仔細分析。

【關鍵詞】綠色建筑；新能源技術；太陽能；空調系統

0 引言

隨著建筑行業的進一步發展，綠色節能、美觀性、經濟性占的比重越來越大，面臨著環境污染及能源緊張的現實，綠色建筑的概念被提出，在世界范圍內得到了認可，必將成為今后建筑行業的主流方向。同時，經濟帶動了技術的飛躍，為緩解能源緊張，如何開發、利用新能源成了當前重點要解決的問題，新能源技術在各行各業都發揮著重要作用，本文主要分析了它在綠色建筑中的應用。

1 工程概況

某住宅小區位于天津市和平區，占地面積168500m2，共有6座樓，1#—4#樓均為27層，設有1層地下室，5#、6#樓為32層，設有2層地下室。小區內有大小兩個水池，養有多種觀賞魚，池上架有木橋，周圍是綠化帶及草坪，另有花木栽植，樓群錯落有致，整體搭配效果良好。為打造綠色建筑，實現與自然的和諧統一，樓層采用玻璃幕墻作為圍護結構，并對建設做了詳細設計。

2 綠色建筑的設計

2.1 概念

綠色建筑，是在環境污染達到一定程度后才提出的，并非簡單的“綠顏色”，而是一種減少污染、保護環境的理念，隨著人們環保意識的加強，對現代化建筑提出了新的要求，即以節能減排為基本理念，從各方面降低建筑消耗、減輕污染程度，為人們提供環保健康的居住空間，以達到與自然和諧共生的目的，實現可持續發展。在材料上，使用高新節能材料；在技術上，積極開發新能源技術，如風能、核能、太陽能等。

與國外相比，國內的綠色建筑發展水平尚有差距，自上世紀80年代起，綠色建筑在我國起步，在30多年的發展中，積累了豐富經驗，近些年，政府對此更為重視，并投入大量財力、人力，為綠色建筑發展提供了物質支持，很多跡象表明，我國的綠色建筑日臻成熟。

2.2 設計

在該工程中，“4R”理念貫穿于整個建設過程，保證每個人員都對此十分熟悉，“4R”即①Reduce，盡量減少材料和能源的消耗，提高使用率；②Renewable ，開發利用可再生能源；③Recycle ，對廢舊物加以回收；④Reuse，有選擇性地重新使用舊材料。

在建設、裝飾時，對環保、節能予以高度重視，多使用節能材料，在保證安全的基礎上，使得室內空氣質量大幅提升，且建筑材料可循環使用，符合節材理念；各樓頂陽面安裝有太陽能電池板，并設置有水箱間，陰面可做觀光用，使樓頂空間得到充分利用，而地下室則供停車、堆放雜物，符合節地理念；室外設置了雨水收集系統，在多雨季可儲存雨水，補充池塘所用，室內則全部使用感應式水龍頭，廚衛間是用水的主要區域，對此做了仔細考慮，如衛生間使用再生水沖廁，符合節水理念。

3 新能源技術的實際應用

為實現綠色建筑的建設，建設單位對節能尤為重視，以節約能源為核心，兼顧環保、居住舒適度等因素，做了詳細規劃。

3.1 圍護結構

該小區內，4#樓正對一水池，遠看呈蓮花形狀，為與其相對應，玻璃幕墻外傾近65°，在夏季可反射陽光，減少輻射。同時，玻璃幕墻采用呼吸式結構，分內外兩層，內層使用溫屏玻璃，具有陽光透射比小、傳熱系數低、性價比高等優勢；外層選擇的是普通鋼化玻璃，并設有通風窗，內外層之間設置有空氣夾層，小區冬季較冷，如此設計可合理利用太陽能，對夾層起到加熱作用。

根據天津地區的氣候推算，1月份白天的室外溫度約為﹣0.96℃，幕墻夾層由于利用太陽輻射，溫度約為2.7℃，假設室溫為16℃，消耗熱量不到普通建筑的75% ，至少可節能25% 。夏季炎熱時，玻璃能夠減少陽光輻射。而平時窗戶打開時，通風效果良好，室外空氣穿過夾層進入室內，可實現自然通風，保持室內空氣的新鮮，提高空氣質量。

3.2 遮陽

考慮到遮陽，樓板處按照出挑結構進行設計，同時為清潔幕墻提供了方便，另外，在出挑處可栽種季節性花草，改善空氣、供人欣賞。因幕墻太陽輻射較大，該小區采用了移動遮陽板，在太陽移動時，也可最大限度地遮擋正面輻射。在遮陽節能方面，將太陽能電池板安于遮陽板上，借助太陽能發電，以維持遮陽板移動，若無陽光或陽光較暗時，則通過市政供電網進行補充。

3.3 太陽能利用

太陽能是當前最為重要的一種清潔型能源，投資相對較小，而且利用率高，在世界各國都有廣泛應用，該小區作為秉承現代化理念，在生活用水方面即采用該技術。為進一步節約能源，路燈使用太陽能路燈，樓道、走廊則使用太陽能發電系統進行發電，在能源轉換中，傳輸損失是不可避免的，為此，在13—17層安裝有太陽能發電系統。在家用電器方面，如照明燈的設計，選擇的是白色發光二級管，其優勢在于：①光照度較大；②可直接利用直流電，節省了逆變器等設備的費用；③使用壽命較長。

3.4 空調系統

該小區在設置室內空調時，選擇了溫濕度獨立控制空調系統，新風機則使用熱泵型溶液除濕降溫型式。在夏季，利用溴化鋰溶液減除新風濕度，然后與蒸發器進行換熱降溫，再送入室內，此過程中，低濃度的溶液首先與排風機進行全熱交換，而后吸收冷凝器的熱量，對溶液加以濃縮，可使其再生利用，由于對熱量的合理利用，機組的COP值可達5.5左右。在冬季，將四通閥的方向加以調整，對新風起到加濕加熱的作用，根據回風中的二氧化碳濃度，新風量可進行自動調節，進而維持室內空氣較高的質量。

安裝獨立新風系統，可減輕空調末端的濕負荷。相關試驗表明，與普通形式相比，干盤管形式可將冷水溫度提升10—13℃，從而使得冷水機組的COP值大幅提高，同時降低了室內送風溫差，使舒適度有所增強，此外，還能有效抑制各種病菌在室內滋生、蔓延。

3.5 冷熱源的選擇

在眾多能源中，環保能源及可再生能源在當前最受重視，地源熱泵、水源熱泵占據著重要地位，相關數據表明，二者的初投資及運行費是最低的。相比之下，水源熱泵在實際回灌時頗為困難，而該小區有2個水池，底部面積較大，因此，選擇地源熱泵作為冷熱源，一般而言，建筑在冬季從土壤吸收的熱量要低于夏季排放的熱量，長此以往，必將使土壤溫度增加，經考察計算，該小區冬季吸收與夏季排放的熱量區域平衡，可忽視以上考慮。

3.6 玻璃幕墻不舒適性的改善

比普通結構的墻體相比，玻璃幕墻在夏季會對人形成熱輻射，冬季會形成冷輻射，舒適度較差。為此，在樓板300mm高的坎墻和屋頂梁下的混凝土墻內埋有一組塑料管。冬季利用熱空氣上升的原理，阻擋冷空氣的輻射。夏季，冷氣流下行，有效地阻擋部分熱輻射，使人體的不舒適感得到部分改善。

4 結束語

隨著人們環保意識的增強，建筑行業朝著綠色建筑的方向發展，綠色建筑以節能減排為主要目的，為實現這一目的，需積極開發利用新能源，發展新能源技術，并將其合理運用于綠色建筑中。

參考文獻

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